DE1188769B - Einrichtung zum kontinuierlichen Giessen von Metallstangen unbegrenzter Laenge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B22d

Deutsche Kl.: 31c-21

1188 769 P 30753 VI a/31c 12. Dezember 1962 11. März 1965

Einrichtung zum kontinuierlichen Gießen von Metallstangen unbegrenzter Länge

Anmelder:

Ilario Properzi, Mailand (Italien) Vertreter:

Dipl.-Ing. A. Spalthoff, Patentanwalt, Essen, Pelmanstr. 31

Als Erfinder benannt:

Ilario Properzi, Mailand (Italien) Beanspruchte Priorität:

Italien vom 13. Dezember 1961 (22 326)

Vorschläge für Einrichtungen zum mechanischen kontinuierlichen Gießen von Metallstangen unbestimmter bzw. unbegrenzter Länge und die Anordnung von Kühleinrichtungen für das Gußstück an solchen Einrichtungen sind bekannt. 5

Derartige Maschinen besitzen eine um ihre eigene Achse sich drehende Trommel, die mit einer Umfangsrille ausgestattet ist. Das geschmolzene Metall, welches in diese Rille an einem in einer gewissen Höhenlage liegenden Punkt eingeführt wird, verläßt ίο die Rille in Form eines Rohlings oder Rohstange an einem Punkt, der um eine gewisse Bogenlänge von der Eingußstelle entfernt ist.

Ein endloses Metallband od. dgl. liegt gegen den Umfang des Gießrades über einen bestimmten Bogen- 15 bereich zwischen der Stelle, an welcher das geschmolzene Metall in die Rille eingegossen wird bis zu dem

Punkt, an dem der Strang oder die Rohstange die _

Rille verläßt, an, so daß das Metallband die Gießrille 2

des Rades in einem bestimmten Umfangsbereich ab- 20 stoß der Gießmaschine an Rohguß durch Erhöhung schließt und verhindert, daß das Metall daraus ent- der Umlaufgeschwindigkeit des Gießrades zu verweicht, größern, sondern ergibt auch ein feineres Kristall-Auf dem Wege durch das Bogenstück zwischen der gefüge des Rohlings und eine geringere Seigerung.
Eingußstelle und der Austrittsstelle des Gußroh- Die erfindungsgemäß ausgeführte Maschine zum lings — die Entfernung zwischen diesen beiden Punk- 25 kontinuierlichen Gießen von Metallstangen unten ist während der Rotation des Gießrades unverän- begrenzter Länge besitzt neben Mitteln zur Vordert — muß das Metall erstarren und, um dies zu er- kühlung des Metalls mindestens im ersten Teil des reichen, gekühlt werden. Bogenstückes zwischen der Eingußstelle und dem Man hat Maschinen dieser Art bereits mit einem Gußkörperaustritt aus der Rille noch eine weitere Kühlsystem ausgestattet, welches die Ableitung der 30 Einrichtung, durch welche das endlose Metallband Wärme auf der Innenseite des Gießrades z. B. durch auf einem bestimmten Teil seiner Länge etwas von eine Wasserumlaufkühlung erreicht, sowie durch An- der Umfläche der Gießtrommel abgehoben wird. Ordnungen, welche Wasserstrahlen in einen bestimm- Diese liegt jeweils zwischen der Stelle, in welcher der ten Längenbereich des endlosen Metallbandes, das Gußkörper bereits genügend teigig ist, um ihm eine die Gießrille abschließt, richten und dadurch die 35 gewisse mechanische Festigkeit zu geben. Dieser Einäußere Oberfläche des Bandes kühlen. richtung sind Mittel zugeordnet, durch welche Kühl-Die Leistung der Maschineneinheit an Rohguß Wasserstrahlen gegen den Oberflächenteil des Gußhängt von der Umlaufgeschwindigkeit des gerillten Stückes gerichtet werden, der durch das Abheben des Gießrades ab. Diese Geschwindigkeit darf für ein Metallbandes von dem Radumfang nicht mehr ungegebenes Kühlsystem einen bestimmten Grenzwert 40 mittelbar abgedeckt ist.

nicht überschreiten. In den Zeichnungen ist eine bevorzugte AusWenn die Umlaufgeschwindigkeit des Rades erhöht führungsform für den Erfindungsgedanken dargestellt, wird, besteht die Gefahr, daß der vom Rad sich und zwar zeigt

trennende Rohling noch nicht richtig verfestigt und F i g. 1 eine Seitenansicht einer mit der erfindungs-

daher zu brüchig ist, um selbst den geringen Zug- 45 gemäßen zusätzlichen Kühleinrichtung u. dgl. verkraften Widerstand zu leisten, denen der Rohguß- sehene Gießmaschine,

körper unterworfen werden muß, um ihn aus der F i g. 2 einen Querschnitt durch die Einrichtung

Formhöhlung, nämlich der Umfangsrille des Gieß- gemäß Linie H-II der F i g. 1 und
rades herauszuziehen. Fig. 3 einen Querschnitt durch die Einrichtung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine wesentlich 50 nach Linie IH-III der Fig. 1.

stärkere Kühlung des sich bildenden Rohgußkörpers Die in F i g. 1 dargestellte Maschine zum konti-

zu erreichen. Dies hat den Vorteil, nicht nur den Aus- nuierlichen Gießen von Metallstangen unbestimmter

3 4

Länge besitzt ein Gießrad 1, das um eine horizontale den Gußstrang 22 spülen, wie im nachfolgenden beAchse drehbar ist und durch einen Motor angetrieben schrieben,
wird. Bei der dargestellten Ausführungsform führt jede

Das Gießrad 1 weist an seiner Felge 2 eine über Leitung 20 Wasser in die Höhlung 19 der beiden

seinen ganzen Umfang sich erstreckende Rille 3 auf, 5 Teile 9 nahe deren Ende D ein; jedoch kann die Ver-

in die das geschmolzene Metall zur Herstellung des bindung zwischen der Leitung 20 und der Höhlung 19

Rohstabes oder -stange eingegossen wird. Das flüs- auch an irgendeiner anderen Stelle des Bogenstückes

sige Metall 22 kommt aus einem Tiegel 4 und wird in D, G liegen.

die Gießrille 3 an der mit A bezeichneten Stelle durch Ähnlich kann auch die Zahl, der Querschnitt und

eine Düse 5 zugeführt. Ein von einem Führungsrad 7 ίο die Verteilung der Bohrungen 21 über dem Bogen-

gehaltenes endloses Band 6 läuft über das Rad 1 und stück D, G in verschiedener Weise gewählt werden,

deckt die Umfangsrille 3 innerhalb eines Kreisbogens, Jedes Teil 9 trägt ferner eine Reihe von kleinen

welcher bei A beginnt und an der Stelle B endet, ab. Rollen 23, die in gleichmäßigem Abstand über das

In diesem Raum erstarrt das Metall 22 und wird in Bogenstück D, G verteilt sind. Die Rollen 23 sind in

Form eines Stabes oder Stange abgegeben. 15 Ausnehmungen der Teile 9 drehbar gelagert, derart,

Das endlose Band 6 hält das Metall, welches zu- daß sie etwas aus der Unterseite der Teile 9 vorragen,

erst geschmolzen ist und dann teigig wird, innerhalb Die beiden Teile 9 sind miteinander so verbunden,

der Gießrille, bevor das Metall oder, genauer gesagt, daß sie praktisch einen einheitlichen Körper bilden,

die Rohstange die Gießrille bei B verläßt. Der Roh- Dieser erstreckt sich von der Stelle E bis zu der

stab läuft, nachdem er sich von der Gießtrommel bei B 20 Stelle G und ist schwenkbar um eine feste Abstützung

abgehoben hat, über nicht dargestellte Stütz- und 10 in solcher Weise, daß er um die waagerechte Achse

Führungsorgane, und geht dann zu weiteren Bearbei- 11 schwenkbar ist.

tungsmaschinen, in welchen die Fertigstange oder Der aus den beiden Teilen 9 bestehende Ma-

-stab hergestellt wird. schinenkörper kann ferner auch durch eine Gelenk-

Um während der Rotation des Gießrades in Rieh- 25 lasche 12 mit einer Gewindestange 13 verbunden sein, tung des Pfeiles F das Metall zu kühlen, das inner- die mit einem Handrad 14 kämmt und ohne sich axial halb des Bogens A, B seine Zustandsform von flüssig zu bewegen, innerhalb eines festen Trägers 15 drehin fest ändert, ist bisher eine Kühleinrichtung vor- bar ist.

gesehen worden, die auf der Wärmeleitung innerhalb Durch Drehen des Handrades 14 in der einen oder des Gießrades beruht, z. B. die Kühlung durch einen 30 der anderen Richtung kann man also die Stange 13 Wasserkreislauf innerhalb des Gießrades, und ferner nur axial verstellen, und zwar auf- oder abwärts, woauch eine Kühlung des Bandes 6, das von außen durch der aus den Teilen 9 bestehende Maschinendurch Aufspritzen von Wasser direkt gekühlt wird. körper um seine Achse 11 geschwenkt wird und sich Die in der Zeichnung bei 8 schematisch angedeutete dadurch mehr oder weniger der Gießtrommel nähert. Einrichtung ist vorgesehen, um Kühlwasserstrahlen 35 Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Kühlgegen die äußere Oberfläche des endlosen Bandes in einrichtung einschließlich der der Teile 9 ist folgeneinen gewissen Sektor desselben zu richten. Das er- dermaßen:

wähnte System zur indirekten Ableitung von Wärme Wenn die Gewindestange 13 abwärts bewegt und

innerhalb des Rades 1 und die schematisch angedeu- demgemäß die Maschinenteile 9 sich heben, liegt das

tete Einrichtung 8 sind an sich unabhängig von der 40 Metallband 6 gegen den Umfang der Gießtrommel 1

Erfindung, bilden aber in der Regel einen Teil der über die ganze Länge des Bogenstückes A, B an.

erfindungsgemäßen Maschine und bewirken eine vor- Unter diesen Umständen schließt das Metallband 6

teilhafte Vorkühlung des Metalls. die das Metall enthaltende Gießrille. Durch Anheben

Die gemäß der Erfindung ausgebildete Einrichtung, der Gewindestange 6 mittels Drehen des Handrades welche eine schnellere und wirksame Kühlung ergibt, 45 von dem Bedienungsmann, tritt eine solche Verbesitzt zwei Teile 9, die an den beiden Seiten des Schwenkung der miteinander verbundenen Ma-Rades, und zwar symmetrisch zu der zur Radachse schinenteile 9 ein, daß die Teile 9 sich senken. Dabei senkrechten Symmetrieebene des Rades angeordnet drücken die Teile 9 mit ihren Rollen 23 gegen das sind, d. h. eine zur Radachse senkrechte Ebene, Metallband 6 und heben dieses etwas von dem Umwelche das Rad in zwei gleiche Hälften unterteilt. In 50 fang des Rades in dem Bogenstück zwischen den Stel-Fig. 2 und 3 ist diese Symmetrieebene durch die lenD,B ab. Die Entfernung des Metallbandes6 von strichpunktierte Linie P angedeutet. Jedes Teil 9 be- der Oberfläche 24 des Gußstückes verändert sich in steht aus zwei Teilen 16,17, die miteinander durch dem Bogenstück D, B, d. h., dieser Abstand ist bei Paare von Schrauben 18 verbunden sind. Das Teil 16 oder nahe D praktisch Null und wächst allmählich an ist mit einer Höhlung 19 versehen, die sich über einen 55 auf einige Millimeter. Der Gußkörper ist innerhalb Kreisbogen erstreckt, welcher im wesentlichen bei dieses Bogenstückes also von außen nicht mehr abdem Punkt D beginnt und sich bis nahe an die Stelle G gedeckt.

am Ende des Teiles 9 nahe Punkt B erstreckt. Die Indem nun Wasser in die Höhlung 19 der beiden Höhlung 19 wird auf der einen Seite durch den Teil Teile 9 eintritt, z. B. durch Öffnen eines geeigneten, 17 geschlossen und ist ferner an den beiden Enden D 60 mit den beiden Höhlungen 19 verbundenen Absperrund G des Bogenstückes geschlossen, wo die Höhlung organs, spritzt Wasser durch die Öffnungen 21 auf beginnt bzw. endet. das Metall22 (Fig. 3) auf, welches den Gußkörper

Eine Rohrleitung 20 führt Wasser in die Höhlung in dem Bogenstück D, B bildet. Dadurch wird auf die-

19 ein, von der das Wasser durch eine Reihe von ses Teil des kontinuierlichen Gußstückes die größte,

Öffnungen 21 abfließt, die in gleichmäßigem Abstand 65 überhaupt mögliche Kühlwirkung ausgeübt,

über das Bogenstück verteilt sind. Im Betrieb der beschriebenen Einrichtung zur kon-

Die Achse der Bohrungen 21 ist so orientiert, daß tinuierlichen Herstellung von Metallstangen od. dgl.

die aus den Öffnungen austretenden Wasserstrahlen wird unmittelbar nach Beginn des Gießvorganges die

Einstellung der Teile 9 in der beschriebenen Weise vorgenommen, so daß sich das Metallband von dem Umfang des Rades 9 in dem Bogenstück D, B etwas abhebt und die Wasserzuführung zu den beiden Teilen 9 freigegeben wird.

Das Metall, welches flüssig in die Gießrille 3 eintritt, beginnt also unmittelbar nach dem Einguß bereits abzukühlen, und zwar einerseits durch die Wärmeableitung auf der Innenseite des Gießrades durch das durch diese umlaufende Kühlwasser und andererseits durch das Aufspritzen von Kühlwasser aus der Einrichtung 8 auf die äußere Oberseite des Metallbandes 6.

Das an der Stelle D ankommende Metall, wo das allmähliche Abheben des Bandes von der Gießtrommel beginnt, ist also bereits in festem oder nahezu festem Zustand, d. h. praktisch noch etwas teigig, jedoch in keinem Falle leichtflüssig. Es besitzt also bereits eine gewisse Festigkeit in dem Zeitpunkt, in welchem es in jenen Teil der Formhöhlung eintritt, die ao nicht völlig abgeschlossen ist, jedoch noch eine relativ hohe Temperatur zeigt.

An dieser Stelle des Gesamtarbeitsvorganges setzt die Wirkung der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung auf den Metallstrang ein.

Durch den Zwischenraum, der durch das erwähnte Senken der Teile 9 und des Metallbandes 6 entstanden ist, strömt Wasser in kräftigen Strahlen auf die Außenschicht des Gußstranges, der noch im Stadium der Verfestigung ist. In dieser Kühlzone, in der der Gußstrang unmittelbar von Wasser berührt wird (d. h. in dem Bereich D, B), ist er praktisch noch immer unterstützt und umschlossen von der Formwandung, obgleich sich ein gewisser Spielraum geöffnet hat, durch den das Kühlwasser um den Gußkörper umlaufen kann.

Der Gußkörper wird jetzt zwar von den Wasserstrahlen mit einer gewissen Heftigkeit getroffen, kann jedoch, da er noch ganz in der Formhöhlung ist, nicht brechen, auch wenn er sich noch in teigigem bzw. plastischem Zustand befindet.

Es ergibt sich somit eine sehr kräftige Kühlung des Metalls infolge seines direkten Kontaktes mit Wasser.

Die Kühlgeschwindigkeit, die auf diese Weise erzielt wird, ist die größtmögliche überhaupt in Anbetracht dessen, daß das Gußstück seine Größe vermindert und vom Kühlwasser getroffen wird, während es noch in teigigem bzw. plastischem Zustand ist. Die erfindungsgemäße Kühlmethode gestattet also, das Metall aus dem flüssigen Zustand in wenigen Sekunden in den festen Zustand überzuführen im Verlaufe eines Produktionsverfahrens, das einen Ausstoß von mehreren Tonnen je Stunde ergibt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum kontinuierlichen Gießen von Metallstangen unbegrenzter Länge mit einem um eine waagerechte Achse drehbaren Gießrad, das eine Umfangsrille hat, in die das flüssige Metall an einer erhöht liegenden Stelle eingegossen wird und aus der der feste Gußstrang an einer um ein gewisses Bogenstück entfernten Stelle entfernt wird, wobei die Gießrille des Rades durch ein gegen deren Umfang auf einem dem erwähnten Bogenstück entsprechenden Teil anliegendes endloses Metallband geschlossen wird und Kühleinrichtungen vorgesehen sind, um das in der Rille befindliche Metall mindestens im Bereich des ersten Teils des Bogenstückes einer Vorkühlung zu unterziehen, gekennzeichnet durch Mittel zum Abheben des Metallbandes (6) vom Umfang des Gießrades (1) innerhalb eines Bereiches, der an einer Stelle des Bogenstückes (A, B) beginnt, wo der sich bildende Gußstrang bereits so weit teigig geworden ist, daß er eine begrenzte mechanische Festigkeit aufweist, und durch Spritzdüsen (21) zum Einspritzen von Wasser gegen den durch das Abheben des Metallbandes frei gewordenen Oberflächenteil des Gußkörpers.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch je ein beiderseits zur Symmetrieebene des Gießrades (1) und parallel dazu spiegelbildlich ungeordnetes, gebogenes Teil (9), die miteinander verbunden sind und deren Länge dem Bereich, in dem sich das Metallband vom Radumfang abheben soll, entspricht, und die auf einer festen Abstützung (10) um eine gemeinsame, zur Radachse parallelen Achse (1) schwenkbar und feststellbar derart gelagert sind, daß sie beim Verschwenken in der einen Richtung das Metallband vom Umfang des Gießrades abheben.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem gebogenen Teil (9) daraus vorragende Rollen (23) drehbar gelagert sind, über die die Ränder des Metallbandes (6) geführt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2,- gekennzeichnet durch eine geschlossene Höhlung (19) in jedem der gebogenen Teile (9), die mit einer vorteilhaft biegsamen Zuleitung für Druckwasser verbunden ist und eine Reihe von Düsenöffnungen (21) aufweist, die gegen die durch Abheben des Metallbandes frei gelegte Oberfläche des Gußstranges gerichtet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein gemeinsames Absperr- und Regelorgan für den Druckwasserzulauf zu der Höhlung der beiden gebogenen Teile (9).

6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine zum Verschwenken der gebogenen Teile (9) motorisch oder von Hand betätigte Stelleinrichtung (13,14,15), die 'durch ein Gelenk (12) mit den Teilen (9) verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 518/352 3.65 © Bundesdruckerei Berlin